Kohlenstoffdioxid-Assimilation
Die Fixierung von Kohlenstoffdioxid wird definiert als die biochemische Umwandlung (den Einbau) von anorganischem CO2 in organische Kohlenstoffverbindungen durch Lebewesen. Da das Leben auf der Erde auf der chemischen Vielfalt der Kohlenstoffverbindungen beruht, d.h. alle Lebewesen Kohlenstoff für ihre Zellbestandteile und den Stoffwechsel benötigen, ist diese Fähigkeit von Pflanzen, manchen Bakterien und Archaeen die Vorraussetzung für die Existenz von Lebensformen, die nicht zur Fixierung von CO2 in der Lage sind. Zur Zeit sind vier unterschiedliche Wege wissenschaftlich anerkannt:
- Calvin-Zyklus (alternative Bezeichnungen: Calvin-Benson-Bassham-Zyklus, Reduktiver Pentosephosphat-Zyklus, Dunkelreaktion der Photosynthese)
- Reduktiver Citrat-Zyklus (alternative Bezeichnung: Arnon-Buchanan-Zyklus)
- Reduktiver Acetyl-CoA-Weg (alternative Bezeichnungen: Wood-Ljungdahl-Weg, CO-Dehydrogenase/Acetyl-CoA-Synthase-Weg)
- 3-Hydroxypropionat-Zyklus
Während Pflanzen und Cyanobakterien nur den Calvin-Zyklus nutzen, finden sich die anderen Wege bei unterschiedlichsten Vertretern in den Reichen der Bakterien und Archaeen, die dadurch in der Lage sind, mit Kohlenstoffdioxid als einziger Kohlenstoffquelle (-> autotroph) zu wachsen.